Nozaki-Hiyama-Kishi-Reaktion
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Die Nozaki-Hiyama-Kishi-Reaktion ist eine Nickel-katalysierte Chrom-vermittelte Kupplungsreaktion. Dabei wird aus einem Aldehyd unter Umsetzung mit Allyl- oder Vinylhalogeniden ein sekundärer Allyl- oder Vinylalkohol gebildet. Auch Alkinylhalogenide können verwendet werden, wobei Propargylalkoholeentstehen.[1] Die Reaktion wurde als erstes von Tamejiro Hiyama und Hitoshi Nozaki im Jahre 1977 veröffentlicht. Sie ist zusätzlich nach Yoshito Kishi benannt. Dabei wurde eine Chrom(II)-Salzlösung mit Benzaldehyd und Allylchlorid umgesetzt.[2]
Wenn man diese Reaktion mit einer Grignard-Reaktion oder der Addition von Lithiumorganylen vergleicht ist sie, bedingt durch die relativ schwächere Nucleophilie des Chrom-Organyls, sehr viel selektiver und es werden funktionelle Gruppen wie Ketone, Ester, Amide und Nitrile toleriert. Jedoch ist das Chrom-Organyl im Sinne von HSAB hart genug, um mit α,β-ungesättigten Aldehyden eine 1,2-Addition einzugehen. Als Lösungsmittel werden DMF und DMSO benutzt, da diese die Chromsalze gut lösen.
Nickel(II)-Salze als Katalysator
Im Jahre 1983 wurde von den gleichen Autoren beobachtet, dass Vinylhalogenide, Vinyltriflate und Arylhalogenide unter ähnlichen Bedingungen reagieren.[3] 1986 wurde dann festgestellt, dass katalytische Mengen Nickel(II)-chlorid die Reaktion beschleunigt.[4]
Unabhängig davon kam Yoshito Kishi im gleichen Jahr im Rahmen der Palytoxin-Totalsynthese zum gleichen Ergebnis.[5]
Palladiumacetat zeigte ebenfalls gute katalytische Aktivität in dieser Reaktion.
Reaktionsmechanismus
Nickel wird zunächst durch das Chrom(II) zum Element reduziert, wobei das Chrom in die Oxidationsstufe +III oxidiert wird. Danach folgt eine oxidative Addition von Nickel in die Kohlenstoff-Halogen-Bindung zu einer Grignard-artigen Verbindung. Nach einer Ummetallierung durch Chrom(III) entsteht ein Nucleophil, welches den Aldehyd angreifen kann.
Bei der Reaktion muss die Menge an Nickelkatalysator gering gehalten werden, um Nebenreaktionen zu vermeiden.[6]
Ähnliche Reaktionen sind zum Beispiel die Grignard-Reaktion (Magnesium), die Barbier-Reaktion (Zink) oder Reaktionen mit Organolithium-Reagenzien.